SU958755A1

SU958755A1 - Rotating shaft seal

Info

Publication number: SU958755A1
Application number: SU701398118A
Authority: SU
Inventors: Порфирий Сергеевич Владимиров
Original assignee: Vladimirov Porfirij S
Priority date: 1970-01-13
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1982-09-15

Description

(54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА(54) SEAL OF ROTATING SHAFT

1one

Изобретение относитс к уплотнительной технике, ц частности, .к уплотнени м вращаю-щихс валов.The invention relates to a sealing technique, in particular, to seals of rotating shafts.

Известно уплотнение вращающегос вала , содержащее уплотн ющее плавающее металлическое кольцо, установленное на валу с радиальным зазором и раздел ющее полости высокого и низкого давлений 1.A seal of a rotating shaft is known, which contains a sealing floating metal ring mounted on a shaft with a radial clearance and separating high and low pressure cavities 1.

Недостатком такого уплотнени вл етс то, что оно допускает утечки через радиальный зазор уплотн емой среды.The disadvantage of such a seal is that it allows leakage through the radial clearance of the sealable medium.

Известно также уплотнение вращающегос вала, содержащее уплотн ющее кольцо, раздел ющее полости высокого и низкого давлени , которое установлено на валу с радиальным зазором, причем на поверхности кольца, обращенной к валу, выполнена кольцева затворна полость, сообщенна с источником затворной среды 2.It is also known to seal a rotating shaft that contains a sealing ring that separates the high and low pressure cavities, which is mounted on a shaft with a radial clearance, and an annular barrier cavity connected to the source of the barrier medium 2 is formed on the surface of the ring facing the shaft.

Недостаток известного уплотнени заключаетс в том, что при термическом расщирении вращающегос вала происходит уменьшение радиального зазора, поэтому дл сохранени гарантированного радиального зазора в этих услови х его величина при нормальных услови х имеет увеличенную величину, что снижает герметичность уплотнени и приводит к повыщенному расходу затворной среды.A disadvantage of the known seal is that with thermal expansion of the rotating shaft, the radial clearance decreases, therefore, to maintain the guaranteed radial clearance under these conditions, its value under normal conditions has an increased value, which reduces the sealing tightness and increases the flow rate of the sealing medium.

Цель изобретени - снижение утечки J затворной среды.The purpose of the invention is to reduce the leakage J of the barrier medium.

Дл этого в уплотнении вращающегос вала, содержащем уплотн ющее кольцо, раз-дел ющее полости высокого и низкого давлени , которое установлено на валу с ра10 диальным зазором, причем на поверхности кольца, обращенной к валу выполнена кольцева затворна полость, сообщенна с источником затворной среды, уплотн ющее кольцо выполнено разрезным и снабжено внутренней кольцевой полостью, котора To do this, in the seal of the rotating shaft, containing a sealing ring, which separates the high and low pressure cavities, which is mounted on the shaft with a radial clearance, and on the ring surface facing the shaft, an annular barrier cavity is provided, communicated with the source of the barrier medium, the sealing ring is split and provided with an internal annular cavity, which

15 сообщена с источником затворной среды, а затворна полость выполнена в виде отдельных карманов, соединенны;; посредством дроссельных отверстий с внутренней кольцевой полостью, причем на наружной поверх20 ности кольца установлена волниста кольцева пружина.15 communicates with the source of the barrier medium, and the barrier cavity is made in the form of separate pockets connected ;; by means of throttling holes with an inner annular cavity, and a wavy annular spring is mounted on the outer surface of the ring.

На фиг. 1 представлено уплотнение вращающегос вала; на фиг. 2 - сечение на фиг. 1.FIG. Figure 1 shows the rotary shaft seal; in fig. 2 is a sectional view in FIG. one.

Уплотнение состоит из разрезного уплотн ющего кольца 1, которое имеет стык 2 и установлено в корпусе. 3 с минимальным радиальным зазором на валу 4. Уплотн ющее кольцо 1 снабжено внутренней кольцевой полостью 5, котора в стыке 2 герметично закрыта. На поверхности уплотн ющего кольца 1, обращенной к валу 4, выполнены карманы 6. Внутренн кольцева полость 5 сообщена с источником затворной среды патрубком 7 и с карманами 6 - дроссельными калиброванными отверсти ми 8. Между корпусом 3 и уплотн ющим кольцом 1 установлена волниста пружина 9.The seal consists of a split sealing ring 1, which has a joint 2 and is installed in the housing. 3 with a minimum radial clearance on the shaft 4. The sealing ring 1 is provided with an internal annular cavity 5, which in the joint 2 is hermetically closed. Pockets 6 are made on the surface of the sealing ring 1 facing the shaft 4. The inner annular cavity 5 communicates with a source of sealing medium by the nozzle 7 and with pockets 6 - throttle calibrated holes 8. A wavy spring 9 is installed between the body 3 and the sealing ring 1 .

Уплотнение вращающегос вала работает следующим образом.The seal of the rotating shaft works as follows.

Затворна среда под давлением подаетс через патрубок 7 во внутреннюю кольцевую полость 5 и оттуда проходит через дроссельные отверсти 8 в карманы б и затем, растека сь по радиальному зазору, наружу. Усилие от давлени затворной среды, возникающее во внутренней кольцевой полости 5 и в карманах 6 и направленное по периметру уплотн ющего кольца 1 на его разжим, уравновещиваетс противоположным усилием от кольцевой волнистой пружины 9. При этом обеспечиваетс минимальна величина зазора между валом 4 и уплотн ющим кольцом 1. В случае термического расширени зала 4 величина этого зазора уменьщаетс . В результате давление затворной среды в карманах б и во внутренней кольцевой полости 5 увеличиваетс . Соответственно увеличиваетс усилие, действующее на разжим уплотн ющего кольца 1, и оно разжимаетс , восстанавлива первоначальный минимальный зазор между уплотн ющим кольцом 1 и валом 4.The sealing medium under pressure is fed through the nozzle 7 into the inner annular cavity 5 and from there passes through the throttle holes 8 into the pockets b and then, spreading along the radial clearance, to the outside. The force from the barrier pressure occurring in the inner annular cavity 5 and in the pockets 6 and directed around the perimeter of the sealing ring 1 at its unclamping is balanced by the opposite force from the annular wave spring 9. At the same time, the gap between the shaft 4 and the sealing ring is minimized 1. In the case of thermal expansion of hall 4, the magnitude of this gap decreases. As a result, the pressure of the sealing medium in the pockets b and in the inner annular cavity 5 increases. Accordingly, the force acting on the unclamping of the sealing ring 1 increases, and it expands, restoring the initial minimum clearance between the sealing ring 1 and the shaft 4.

Таким образом, выполнение уплотн ющего кольца разрезным и снабжение его внутренней кольцевой полостью, котора сообще-. на с источником затворной среды, и выполнение затворной полости в виде отдельных карманов, соединенных посредством дроссельных отверстий с внутренней кольцевой полостью, а также установка на наружной поверхности уплотн ющего кольца волнистой кольцевой пружины позвол ет снизить утечки затворной среды путем уменьшени начального радиального зазора между уплотн ющим кольцом и вращающимс валом .Thus, the implementation of the sealing ring split and supplying it with an internal annular cavity, which communicates. on the source of the barrier medium, and performing the barrier cavity in the form of separate pockets connected by throttling openings to the inner annular cavity, as well as mounting a wavy ring spring on the outer surface of the sealing ring to reduce the leakage of the barrier medium by reducing the initial radial clearance between the sealing ring and rotating shaft.

Claims

1. USSR author's certificate, № 241172, cl. F 16 J 15/44, 1968.

2. US patent number 2964339,

cl. 277-35, published. 1960, FIG. 15 (prototype)